稀有瀕危植物回歸的方法與技術(shù)
馳海子
稀有、瀕危植物的回歸也稱為“再引種”(re-introduction),是把經(jīng)過遷地保護(hù)的人工繁殖體重新放回到它們?cè)瓉碜匀缓桶胱匀坏纳鷳B(tài)系統(tǒng)或適合它們生存的野外環(huán)境中去。這種方 法是聯(lián)系稀有瀕危植物過地保護(hù)與就地保護(hù)的一座重要橋梁,也是遷地保護(hù)的稀有、瀕危植物的最終歸宿。由于在生物多樣性的保護(hù)上,回歸是稀有瀕危植物就地保護(hù)的一種重要的輔 助方法,所以這年來國際上已有不少的研究機(jī)構(gòu)從事這個(gè)新領(lǐng)域的研究(Howell,1911年;Ma under,1992年;Pottinger,1993年)。為了指導(dǎo)植物園植物回歸工作,國際植物園保護(hù)組織( BGCI)在1991年和1992年通過數(shù)次國際研討會(huì),編輯了一本《植物園的植物回歸手冊(cè)》,并于1995年正式出版(Akeroyd,1995年)。IUCN-SSC在1998年又編印了《物種回歸指南》一書(I UCN/SSC,1998年)??梢娤∮?、瀕危植物的回歸日趨重要。
(一)植物回歸的目標(biāo)和條件
有一種認(rèn)識(shí)提到:“被重新引入自然生態(tài)環(huán)境的動(dòng)物面臨著行動(dòng)上的困難,而植物不會(huì)遇到(Glowk etal.,1994年)”。其實(shí)植物的回歸與動(dòng)物一樣面臨著很多問題。在自然生態(tài)系統(tǒng)中,植物間及物種間的關(guān)系十分復(fù)雜,一個(gè)較穩(wěn)定的植物群落通常不容易接受一個(gè)新物種或即使原來屬于該群落的物種。稀有、瀕危植物,它們之所以稀有或?yàn)l危,主要就是它們?cè)谘莼^程中存在著某些脆弱環(huán)節(jié)而不能適應(yīng)人類的干擾和生態(tài)環(huán)境的迅速變經(jīng)。而且經(jīng)過人 工長(zhǎng)期遷地栽培后,它們往往失去了一定的撘靶詳,尤其是它們的繁殖和自我防衛(wèi)的能力 會(huì)受到一定的影響。所以稀有、瀕危植物與動(dòng)物一樣,對(duì)其回歸絕不是一件輕而易舉之事。
1. 植物回歸的目標(biāo)
植物回歸是生物多樣性保護(hù)的一種重要方法,它的目標(biāo)是兩個(gè)方面,一是對(duì)回歸自然生態(tài)系統(tǒng)而言,另一方面是對(duì)物種本身而言。對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)來說,通過回歸應(yīng)提高其生物多樣性,增強(qiáng)其群落的穩(wěn)定性,而不是加速自然生境的退化或?qū)ζ鋭?dòng)植物種群的破壞。對(duì)于回歸的稀有、瀕危植物而言,它們應(yīng)是能適應(yīng)其回歸的自然生境,并且能夠自我維持(self-sustaing ing),正常繁殖其后代,成為該群落中的成員并參予其生態(tài)系統(tǒng)功能(functioning ecosyste m)(Akeroyd,1995年)。
2. 回歸的生境要求
1984年IUCN對(duì)于植物回歸的生境提出了要求,即(1)回歸應(yīng)在那些滅絕的根本原因已被解除的地方進(jìn)行;(2)回歸應(yīng)只在那些物種所需要的生境都被滿足的地方進(jìn)行;(3)回歸必須只有 當(dāng)減少的原因大部分解除的時(shí)候才能嘗試(劉宏茂譯,1990年;Meredifh,1990年)。為了保證回歸的稀有、瀕危植物的正常生長(zhǎng)、發(fā)育,使它們?cè)谏持心茏晕揖S持,最好是選擇它們?cè)瓉淼纳鷳B(tài)系統(tǒng)的群落,這樣成功的把握較大;假如原來的群落不復(fù)存在,則要盡量選擇與原來的生態(tài)系統(tǒng)相似的群落或生境。而對(duì)于那些由于原來生境的變化而使其生長(zhǎng)、發(fā)育受陰的種類,即使在原群落中回歸了,它們還可能處于稀有或?yàn)l危的態(tài)的。如本書前面(第一章(一),3.)所提到的山紅樹,必須在適生地區(qū)中選擇其種子成熟期間(10~11月)及種子生命力保存期間(11~5月)分別具有它種子萌發(fā)的必需溫度和幼苗生長(zhǎng)(子葉展開前)的必 需濕度條件的群落中進(jìn)行回歸。同樣,對(duì)于前面所提到的黃牡丹,必須在適生地區(qū)中選擇那 些在種子成熟(9月)后具有較低溫度(-2~-5℃)和具有較濕的條件,使其種子能通過低溫解除休眠和使種子較高的含水量而不易失活。這樣,當(dāng)這些植物的回歸達(dá)到繁殖年齡后,它們 就能在有利的生境中自我更新。
3. 回歸的植物要求
回歸的植物,除了IUCN建議的,必須是原來種類的相同種系和注意其遺傳組成(劉宏茂譯,1990年;Meredifh,1990年)外,還必須要求:
(1)實(shí)行遷地保護(hù)的時(shí)間不能太長(zhǎng),如在人工條件下已經(jīng)繁殖了多代,難以避免不被馴化而失去了一定的繁殖和自衛(wèi)能力,或因種群太小而產(chǎn)生的基因漂變等削弱了它們的生命力。
(2)回歸所用的材料最好是種子或?qū)嵣?,它們具有較強(qiáng)的生命力和能較好地保持其遺傳多樣性。對(duì)于一些具有較強(qiáng)的自然無性繁殖(克隆)能力的種類,也可采用其無性繁殖體進(jìn)行加歸;
(3)提供回歸的種子和苗木必須健壯,沒有病蟲害,以保證正常生長(zhǎng)和避免對(duì)回歸生境的危害。
(二)回歸植物的優(yōu)先、類型和調(diào)控技術(shù)
1.回歸物種的優(yōu)先
對(duì)回歸物種的選擇基本上與遷地保護(hù)相同,把瀕危植物尤其在全球范圍內(nèi)稀有和具有重要經(jīng)濟(jì)、文化或生態(tài)意義的種類列為優(yōu)先。BGCI提出的側(cè)重是(Akeroyd, 1995年):
(1) 對(duì)農(nóng)業(yè)、藥物、商業(yè)或工業(yè)有重要開發(fā)價(jià)值的物種和種內(nèi)分類群;
(2) 過去或現(xiàn)在用于農(nóng)村或傳統(tǒng)社區(qū)持續(xù)生活方式的野生物種,以及那些具有重要文化、宗教和歷史意義的種類;
(3) 具有重要生態(tài)價(jià)值的種類,哪形態(tài)或遺隔離的種類、單種屬和遺種等;
(4) 已列進(jìn)國際、國家和地方法律保護(hù)的種類,具有特繁殖問題的種類,地方特有種或遺種,以及自然分布極其有限或在區(qū)外受威脅的物種。
由于稀有、瀕危植物的回歸與它們的遷地保護(hù)狀況有密切的關(guān)系,所以編者認(rèn)為,優(yōu)先的確定還要根據(jù)物種被研究的程度和它們是否有足夠的種子或苗木供回歸所用而定,當(dāng)然更 還 是能獲得必要的基金。另外,由于植物回歸是一項(xiàng)非常復(fù)雜而難度很大的工作,為了積累知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和解決一系列的技術(shù)問題,在物種的選擇上應(yīng)由易到難。根據(jù)編者的知識(shí)認(rèn)為,那些主要是由于人們過度采挖、砍伐作為商品出售而變(人為)稀有或?yàn)l危的種類可能容易回歸;那些較晚演化而成的稀有種,它們雖然發(fā)布在局限的地區(qū)或特殊的生境,但它們一般具有 正常的繁殖能力并具有較大的發(fā)展?jié)摿?,它們也可能較容易回歸。
2. 植物回歸的類型和方法
BGCI根據(jù)自然生境是否分布有要回歸的植物而把回歸分成下列三類(Akeroyd,1995年);
(1)增強(qiáng)的回歸(reinforcement 或enhancement)
回歸是為了增大生境中的現(xiàn)有的種群,如某生境中有某種植物的少數(shù)植株,為了增強(qiáng)其物種在群落中的群體作用,而通過回歸增加其種群;
(2) 重建的回歸(restitution或re-establishment)
回歸的種類在生境中原有分布,但已經(jīng)消失了,其目的是通這種群的釋放與管理,擴(kuò)大物種 的分布范圍;
(3)引種的回歸(introduction)
把物種回歸到合適的生境中,而不清楚該生境原來是否有回歸物種的分布。
BGCI根據(jù)回歸植物的材料等把它歸納為在自然生境中直接播種的方法、經(jīng)苗圃繁殖的苗木的移植方法和在生境中創(chuàng)造條件以促進(jìn)土壤中殘存種子的萌發(fā)、生長(zhǎng)或有利于外來物種的傳入 等。在回歸的實(shí)踐中究竟采用何種類型的方法,應(yīng)該回歸物種、回歸的自然生境和經(jīng)費(fèi)狀況而酌定。
3. 植物種群的調(diào)控
上述的植物回歸是否能夠獲得成功,達(dá)到其目標(biāo),最重要的是要根據(jù)生態(tài)學(xué)的原理對(duì)物種的種群進(jìn)行必要的調(diào)控,使進(jìn)入自然群落中的稀有、瀕危植物與其他物種能協(xié)調(diào)、互利,如不能做到互利,也起碼不是互害或被害。為了進(jìn)行種群的合理配置,有必要對(duì)回歸物種在原來群落中的調(diào)查資料進(jìn)行分析,以弄清其種群的結(jié)構(gòu)(age structure)和分布格局(distributi e pattern)。也要對(duì)其在遷地保護(hù)時(shí)的有關(guān)研資料進(jìn)行分析,如弄清楚它們的個(gè)體發(fā)育過程的各個(gè)階段對(duì)空間和環(huán)境條件(地上、地下)的要求。這樣,就可能制定出在自然群落中, 回歸物種的種群大小及與其他物種的最佳種間搭配方寧,包括回歸種群的一定距離內(nèi)對(duì)生境 中的某些其他物種進(jìn)行必要的調(diào)控,造成一定的空間或林窗(gap)以利于回歸物種的生長(zhǎng)和 增強(qiáng)其在群落中的競(jìng)爭(zhēng)能力。
(三)物種回歸后的管理與監(jiān)測(cè)
1. 物種回歸后的管理
稀有、瀕危物種的回歸是一個(gè)長(zhǎng)期而費(fèi)時(shí)和費(fèi)錢的事,但如果成功了,則比起它們長(zhǎng)期在種質(zhì)庫或野外基因庫中進(jìn)行保護(hù)所要花的代價(jià)還是要低一些。時(shí)間長(zhǎng)就長(zhǎng)在于物種回歸的后管理(aftercare),后管理的主要工作是兩個(gè):一是提高回歸植物種群的競(jìng)爭(zhēng)力,包括必要的遮蔭、灌溉、松土、病蟲害防治和對(duì)一定范圍內(nèi)的其他物種進(jìn)行必要的清除或控制(如雜草、入侵群落的先鋒樹種等),以促進(jìn)其生長(zhǎng)和提高競(jìng)爭(zhēng)能力;二是回歸種群的補(bǔ)值和增援, 當(dāng)回歸種群中有死亡時(shí),必須及時(shí)補(bǔ)此外,對(duì)于一些在自然條件下繁殖能力下降的種類,或者對(duì)于那些繁殖能力沒有下降,但幼苗的更新受阻的種類,還必須在第一批種群回歸后的若干年,適當(dāng)增援新的人工繁殖體,以讓它們?cè)谌郝渲薪⑵疠^合理的種群結(jié)構(gòu),而增強(qiáng)其自我維持的能力。
2. 物種回歸后的監(jiān)測(cè)
回歸的后管理的長(zhǎng)短應(yīng)視物種回歸后的生長(zhǎng)狀況而定。在滇南西雙版納的熱帶雨林,根據(jù)對(duì)某些喬木樹種從種子萌發(fā)到成為更新種群所需時(shí)間看,編者認(rèn)為,對(duì)于大、中型的喬木來說 ,后管理的時(shí)間大約是10年, 地于小喬木、灌木和草本植物,則可少于10年。然而,對(duì)于稀有、瀕危植物回歸后監(jiān)測(cè)(monitoring)則可能要延續(xù)至回歸的種群達(dá)到正常繁殖的年齡,這也要視回歸各類的生活型而定。監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)回歸目標(biāo)的兩個(gè)方面(自然生態(tài)系統(tǒng)和回歸物種)制定內(nèi)容,而監(jiān)測(cè)頻度的確定可考慮在后管理期間每年或隔一年一閃,在后管理期以后 則可以每5年一次即可。監(jiān)測(cè)的目的除了為回歸的最后效果的最后評(píng)價(jià)提供依據(jù)還要為改進(jìn)后管理的措施提供指導(dǎo)。
3.回歸的效果評(píng)價(jià)
稀有、瀕危植物回歸的效果評(píng)價(jià)以是否達(dá)到回歸的目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),并以回歸時(shí)的記錄和監(jiān)測(cè)的結(jié)果為主要依據(jù)。它與稀有、瀕危植物遷地保護(hù)是否成功一樣應(yīng)有起碼的標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn) 和最終的標(biāo)準(zhǔn)。
(1)起碼的標(biāo)準(zhǔn):從種子到種子和對(duì)生境無害
回歸的植物能在自然生境中正常生長(zhǎng)、發(fā)育,能夠產(chǎn)生有生命力的種子,而且它們對(duì)群落的其他物種不造成傷害。因而對(duì)其評(píng)價(jià)必須在它們達(dá)到繁殖年齡時(shí)進(jìn)行。
(2)進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn):能自我維持和與其他物種的協(xié)調(diào)
回歸物種的自我維持系指它們能在自然生境中具有一定數(shù)量的更新種群,并能與群落中的其他物種協(xié)調(diào),增加了群落的物多樣性。其評(píng)價(jià)要至回歸物種具有更新種群時(shí)進(jìn)行,需要供助 物種多樣性的測(cè)度。
(3)最終標(biāo)準(zhǔn):保持性與參與群落的生態(tài)過程
保持性是指回歸種的種群是否具有維持其遺傳多樣性的足夠大種群和種群結(jié)構(gòu)是否合理,同時(shí)它們也能參與群落的生態(tài)系統(tǒng)過程,有利于群落穩(wěn)定性的提高。其評(píng)價(jià)要在回歸后的較長(zhǎng) 時(shí)間進(jìn)行,需要借助遺傳多樣性的測(cè)定方法、物種多樣性的測(cè)度方法和必要的環(huán)境觀測(cè)資料等。
(四)植物園與稀有瀕危植物的回歸
植物(樹木)園一般都建立有較多的和具有準(zhǔn)確命名的各種植物,尤其是稀有、瀕危植物的專類植物(園)區(qū),對(duì)引種的栽培植物多有科學(xué)的記錄系統(tǒng),有植物繁殖的各種設(shè)施和具有必要 專業(yè)的科技隊(duì)伍,而且他們的研究工作往往與生物多樣性的保護(hù)聯(lián)系在一起。因而,植物園尤其那些綜合性的、與自然生態(tài)系統(tǒng)靠近的植物園具有開展稀有、瀕危植物回歸及其研究的良好條件。據(jù)BGCI在1991年的一個(gè)調(diào)查資料統(tǒng)計(jì),世界上有394個(gè)植物園的園地中具有自然的或半自然的植被(Akeroyd,1995年),這些有條件的植物園應(yīng)積極開展回歸工作及其研究。
植物尤其稀有、瀕危種類的回歸,雖然美國、英國、澳大利亞以及一些發(fā)展中國家已經(jīng)開展了多年,但成功的甚少(Arkroyd,1995年)。所以,植物園應(yīng)利用園內(nèi)所具有的自然或半自 然植被,對(duì)某些稀有、瀕危植物進(jìn)行回歸的試驗(yàn)研究,積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),然后與自然保護(hù)或土地管理部門合作,在就地保護(hù)的生態(tài)系統(tǒng)中開展回歸工作。由于稀有、瀕危植物的回歸是一件新的事物(任務(wù)),又是一項(xiàng)比遷地保護(hù)更復(fù)雜和更困難的工和,所以,IUCN、BGCI和一些國家組織在近年來制訂了一些回歸的準(zhǔn)則,如:(1)要確定滅絕或衰退的原因;(2)要分析現(xiàn)在的生態(tài)學(xué)特性;(3)要提出一些滅絕衰退的補(bǔ)救建議;(4)要指出和為進(jìn)行回歸的地方定界;(5)要列舉在進(jìn)行回歸之前、回歸期間和回歸后的項(xiàng)目計(jì)劃、管理和指導(dǎo)方法;(6)要對(duì)回歸成功的概率和能的影響進(jìn)行評(píng)估;(7)要確定在設(shè)定的地方由那些種群或那些種內(nèi) 分類群去回歸(Akeroyd,1995年)。
在我國,1994年所公布的《中國生物多樣性行動(dòng)計(jì)劃》和《是中21世紀(jì)議程》中已提出了“ 擴(kuò)大(瀕危動(dòng)植物)種群和重歸野生種群工作敽貢粑參锏膿再歸化技術(shù)數(shù)難芯。所以,我國有條件的植物園應(yīng)重視在生物多樣性保護(hù)中越來越重要的這一回歸領(lǐng)域的工作和研究,為生物多樣懷的有效就地保護(hù)和退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建作出新的貢獻(xiàn)。